¿Qué diferencia los compuestos iónicos y los covalentes o moleculares?

Modelo 3D del acetato de cobre (II)
Modelo 3D del acetato de cobre (II), un compuesto iónico

Un compuesto es una sustancia formada por dos o más elementos combinados. Las propiedades químicas y físicas del compuesto no tienen por qué ser las mismas, ni siquiera parecidas, de hecho, lo más habitual es que las propiedades de los compuestos sean muy diferentes a las propiedades de los elementos por separado.

La mayoría de sustancias que se encontran en la naturaleza son compuestos, los elementos puros son claramente mucho menos abundantes. Y además solo hay unos 100 elementos que existen de forma natural y estable, pero al combinarse dan lugar a millones de compuestos diferentes.

La unión entre los átomos para formar un compuesto se puede producir de varias formas, entre ellas mediante enlace iónico y enlace covalente, de ahí que los compuestos resultantes se conozcan como compuestos iónicos y compuestos covalentes respectivamente.

Aunque es común que los compuestos covalentes también se conozcan como compuestos moleculares, hay que tener claro que todos los compuestos están formados por moléculas. La diferencia está en el tipo de enlace químico.

Compuestos iónicos

Enlace iónico NaCl
Formación del enlace iónico en el cloruro sódico (sal común)

Cuando un átomo pierde electrones adquiere carga positiva, y viceversa, cuando gana electrones adquiere carga negativa. Estos átomos cargados se conocen como iones. El catión es el ión con carga positiva y el anión es el ión de carga negativa.

Como ocurre con cualquier tipo de partícula cargada, entre los iones negativos y los iones positivos aparece una fuerza electromagnética de atracción, y es esta fuerza la que mantiene a los átomos unidos para formar el compuesto iónico.

Uno de los ejemplos más comunes de compuesto iónico es el cloruro sódico (sal común), de fórmula NaCl. En este compuesto, el cloro, que está más a la izquierda en la tabla periódica y es más electronegativo, atrapa un electrón del átomo de sodio. Así, el átomo de cloro queda cargado negativamente y el átomo de sodio positivamente y forman el compuesto iónico.

Los compuestos iónicos se conocen en general como sales. Otros ejemplos pueden ser el bromuro sódico (NaBr) o el cloruro cálcico (CaCl2).

Los compuestos iónicos suelen ser sólidos a temperatura ambiente y tener alto punto de fusión y de ebullición, ya que el enlace iónico suele ser muy fuerte. Aunque no todos los compuestos iónicos son solubles en agua, en general presentan alta solubilidad debido a que el dipolo de la molécula de agua puede interaccionar con las cargas de los iones y disolverlos.

Los compuestos iónicos no son buenos conductores de la electricidad en estado sólido, pero en disolución presentan buena conductividad. Los iones disueltos pueden moverse y transportar las cargas eléctricas. Los iones negativos se moverán hacia el polo eléctrico positivo y los iones positivos al polo eléctrico negativo.

Compuestos covalentes

Enlace covalente en el agua
Enlace covalente en la molécula de agua (H2O)

Los compuestos covalentes o moleculares están formados por uniones covalentes entre átomos. A diferencia del enlace iónico, en el enlace covalente los electrones no son perdidos ni ganados, sino que son compartidos por los átomos que participan en enlace.

Aunque en el enlace covalente no hay carga eléctrica neta, si puede haber polaridad en el enlace si uno de los átomos atrae a los electrones con más o menos fuerza que el otro.

Un ejemplo de compuesto covalente polar es el agua (H2O). El oxígeno se une con dos átomos de hidrógeno y comparte un par de electrones con cada uno. Como el oxígeno tiene mayor electronegatividad, los electrones son atraídos con mucha más fuerza por el átomo de oxígeno y la carga eléctrica queda desplazada hacia el oxígeno, aunque la molécula no tiene carga eléctrica neta.

Otros ejemplos de compuestos covalentes pueden ser el cloruro de hidrógeno (HCl), el metano (CH4), el etanol ( C2H5OH) o el dióxido de carbono (CO2).

Dentro de los compuestos covalentes se pueden distinguir dos tipos de sustancias:

  • Sustancias covalentes moleculares
  • Sustancias covalentes reticulares

Las sustancias covalentes moleculares están formadas por moléculas individuales y en general son compuestos con baja temperatura de fusión y ebullición, aunque los hay sólidos, líquidos y gaseosos en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm, 25 ºC). Los sólidos suelen ser blandos y malos conductores eléctricos y térmicos. Por ejemplo, el carbono o el oxígeno molecular (O2).

Las sustancias covalentes reticulares forman una red cristalina en el que no hay un molécula individual, sino un número indefinido de átomos enlazados unos con otros. Suelen ser sólidos en condiciones normales, tienen elevadas temperaturas de fusión y ebullición, son muy duros, insolubles en agua y buenos aislantes térmicos y eléctricos. Por ejemplo, el cuarzo y el grafito.

Resumen comparativo

  • En los compuestos iónicos, un átomo cede electrones y otro los gana formando iones con carga eléctrica. La unión entre átomos se da por atracción electromagnética. En los compuestos covalentes el enlace se produce al compartir electrones, ninguno de los átomos cede ni gana, sino que comparte.
  • Los compuestos iónicos se suelen formar por combinación de elementos metálicos y elementos no metálicos. Los compuestos covalentes se suelen formar entre dos o más elementos no metálicos.
  • Los compuestos iónicos suelen existir en estado sólido en condiciones normales debido a la fuerte atracción entre los iones. Los compuestos covalentes o moleculares suelen existir en estado líquido y gaseoso, ya que el enlace covalente es en general más débil que el iónico.
  • Los puntos de ebullición y fusión de los compuestos iónicos suelen ser mucho más altos que en los covalentes.
  • Los compuestos iónicos suelen ser más duros que los covalentes, que son más blandos y flexibles.
  • Los compuestos iónicos suelen ser más reactivos.
  • La entalpía de fusión y de vaporización (la energía necesaria para pasar de un estado a otro) es mayor en los compuestos iónicos.
  • En estado sólido, los compuestos iónicos no conducen la electricidad, pero son buenos conductores en disolución. Los compuestos covalentes son malos conductores, salvo algunos excepciones, incluso en disolución.
  • Los compuestos iónicos son solubles en agua y disolventes polares.

Referencias
  1. Chemical Bonds. Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 2013-06-09.
  2. Enlace iónico. Wikipedia.
  3. Enlace covalente. Wikipedia.